Forscher testen Bedingungen für CO2-Speicherung im Untergrund

Immer mehr CO2 gelangt in die Atmosphäre und befeuert den Klimawandel. Eine mögliche Massnahme wäre, das CO2 aus industriellen Prozessen abzuscheiden und dauerhaft im Untergrund zu speichern. Forschende untersuchen diese Option im Felslabor bei St-Ursanne JU.

Öl und Kohle kommt aus dem Untergrund. Das bei ihrer Verbrennung entstehende CO2 könnte ja dorthin zurück geleitet werden, so die Idee hinter CO2-Abscheidung und -Speicherung. Weltweit gibt es bereits mehrere Anlagen, die jährlich bis zu drei Millionen Tonnen CO2 aus industriellen Prozessen abscheiden und dauerhaft in der Tiefe einlagern. Ob und wo ein CO2-Tiefenlager eventuell auch in der Schweiz möglich wäre, soll ein Forschungsprojekt im Felslabor Mont Terri klären helfen.

Eine wichtige Voraussetzung der CO2-Speicherung ist, dass das Gas im Fels bleibt und nicht entweichen kann. Durch Mineralisierung im Laufe tausender Jahre könnte der Kohlenstoff so wieder dauerhaft im Untergrund eingeschlossen werden, erklärte ETH-Seismologe Stefan Wiemer vom Schweizerischen Erdbebendienst am Donnerstag an einem Medienanlass zum Projekt.

Als Barriere eignet sich Opalinuston, jedoch weiss man bisher wenig darüber, wie sich dieses Gestein in Zusammenhang mit CO2-Speicherung verhält, erklärte Wiemer im Gespräch mit der Agentur Keystone-SDA. Insbesondere sei das Neue an dem Projekt, die Rolle von Verwerfungszonen für das mögliche Entweichen von CO2 zu beleuchten.

Veränderungen im Fels

Im Zuge des Projekts, an dem Forschende der ETHs Zürich und Lausanne vom Schweizerischen Kompetenzzentrum für Energieforschung SCCER beteiligt sind, werden kleine Mengen CO2-gesättigten Salzwassers in ein Bohrloch injiziert, das eine kleine Verwerfungszone durchstösst. In dem Bohrloch und mehreren benachbarten Bohrlöchern haben die Forschenden Messinstrumente installiert.

Damit wollen die Forschenden die Bewegung des CO2-gesättigten Wassers im Gestein, sowie die im Fels und insbesondere in der Störzone ablaufenden Veränderungen untersuchen. Beispielsweise messen die Wissenschaftler künstlich erzeugte seismische Wellen: Mikrobeben, die nur mess-, aber nicht spürbar sind, sowie deren Geschwindigkeiten beim Durchlaufen des Gesteins.

Daraus können die Forschenden auf die Struktur des Felsens schliessen und Veränderungen vor und nach der CO2-Injektion feststellen. Auch messen sie die elektrische Leitfähigkeit des porösen, wassergefüllten Opalinustons und können daraus auf chemische Veränderungen schliessen.

Keine konkreten Pläne für CO2-Lager

Es sei nicht das Ziel, tatsächlich CO2 im Felslabor Mont Terri einzulagern, betonte Mont Terri-Projektleiter Christophe Nussbaum. Vielmehr gehe es darum, mit den Experimenten die Prozesse im Fels besser zu verstehen und die Eigenschaften abzustecken, die Opalinuston haben müsste für die sichere Einlagerung von CO2. Wenn man dies denn dereinst in der Schweiz vorhaben sollte: Konkrete Projekte für CO2-Tiefenlager gebe es bisher nicht.

Neben den offenen technischen Fragen dürften Finanzierung und Akzeptanz in der Bevölkerung die grössten Hürden sein, die ein solches CO2-Tiefenlager in der Schweiz nehmen müsste, sagte Wiemer. Anders als mit der Gewinnung von Öl und Kohle könne man mit der CO2-Speicherung kein Geld verdienen.

Für die Akzeptanz in der Bevölkerung sei es wichtig, die Vorgänge im Fels gut zu verstehen und zu kommunizieren, unter welchen Umständen es möglicherweise zu schwachen Erdbeben kommen könnte. Auch hierfür soll das Projekt zusätzliches Wissen liefern.

Nur ein Beitrag

An den Klimaschutz kann CO2-Speicherung aber nur einen Beitrag leisten: Vermeidung von CO2-Emissionen durch eine Abkehr von fossilen Brennstoffen ist unumgänglich, um die im Pariser Klimaabkommen vereinbarten Klimaschutzziele zu erreichen, nämlich die Erderwärmung auf 1,5 oder maximal 2 Grad Celsius gegenüber vorindustrieller Zeit zu begrenzen.

Da die Energiewende jedoch allem Anschein nach zu langsam vorankommt, um die CO2-Emissionen rechtzeitig und ausreichend zu senken, könnte CO2-Speicherung einen wichtigen Beitrag leisten.